Smart Gardening am TechCampus: FarmBot verbindet Robotik und Gartenbau
Im Innenhof des renovierten D-Baus am TechCampus der Hochschule Heilbronn (HHN) steht seit Anfang März ein neues Lernobjekt für Studierende - der Farmbot. Der Roboter dient den Studierenden als praxisnahe Möglichkeit, Programmierung, Steuerung und Fehlersuche direkt an einem realen System zu erproben. Besonders wertvoll ist dabei, dass der Farmbot ein Open‑Source‑Projekt ist. Die Studierenden können den Quellcode verändern, Komponenten austauschen und die gesamte Steuerung selbst anpassen. Wenn Komponenten oder Software nicht funktionieren, analysieren und beheben sie die Ursache eigenständig. Betreut wird das Projekt von Georg Wörle und Fabian Finkbeiner. Beide sind wissenschaftliche Mitarbeiter im Industrieroboterlabor an der HHN.
Entstanden ist das Projekt durch ein praktisches Problem: Bereits vorhandene Hochbeete auf dem TechCampus konnten an den Wochenenden und in der vorlesungsfreien Zeit nicht mit der nötigen Aufmerksamkeit gepflegt werden. Darin sah Georg Wörle eine Chance und entwickelte daraus die Idee, Technik und Lernen mit Gartenarbeit zu verbinden. Ziel sei es, den Studierenden mithilfe digitaler Technologien das Gärtnern näherzubringen - auch jenen die bisher keine grünen Daumen haben.
Zwei Studierende aus dem 6. Semester des Studiengangs Mechatronik und Robotik, Ben Krauss und Mattia Musardo, haben ihre Seminararbeiten zu diesem Projekt erstellt. Die Seminararbeit ist das erste Projekt vor der Bachelorthesis, das die Studierenden an das wissenschaftliche Arbeiten heranführt. „Dabei ist das Thema offen. Wichtig ist, dass die Studierenden lernen, wissenschaftlich zu arbeiten, Probleme systematisch zu analysieren und ihre Ergebnisse nachvollziehbar zu präsentieren“, so Wörle.
Der Farmbot selbst ist ein kartesischer Roboter, also ein linear beweglicher Industrieroboter und bewegt sich nur entlang der drei geraden Achsen X, Y und Z - also vorwärts–rückwärts, links–rechts und hoch–runter. Entwickelt wurde er von den kalifornischen Ingenieuren Rory Aronson, Rick Carlino und Tim Evers. Geliefert wird der Roboter aus einem vorgefertigten Bausatz inklusive Software. Dabei kann man aus zwei verschiedenen Modellen wählen oder einzelne Teile individuell bestellen. So können Komponenten beliebig getauscht und ausprobiert werden. Die Studierenden haben den Farmbot „Genesis“ selbst aufgebaut und verkabelt. Er übernimmt jetzt eine Vielzahl von gärtnerischen Aufgaben: Er kann Samen präzise säen, die Bodenfeuchtigkeit messen, Pflanzen individuell bewässern und sogar Unkraut erkennen und entfernen. Aktuell wachsen in dem Beet diverse Gemüsesorten wie unter anderem Brokkoli, Porree und Karotte und werden von dem Roboter versorgt.
Der Farmbot wird bisher im Studiengang Mechatronik und Robotik eingesetzt, steht an der HHN aber grundsätzlich allen Interessierten zur Verfügung.
Auf die Frage, ob der Roboter den Menschen eines Tages einmal bei der Gartenarbeit ersetzt erklärt Wörle: „Man sieht es jetzt schon in der Landwirtschaft. Die Bauern werden immer häufiger von intelligenten Maschinen unterstützt, um so die Effizienz, Präzision und Nachhaltigkeit zu steigern. GPS-gesteuerte Traktoren mit Sensoren können Pflanzenschutz und Dünger bedarfsgerecht ausbringen, um so die Umweltbelastung gering wie möglich zu halten. Ziel ist es die Arbeit zu erleichtern und den Landwirt zu unterstützen.“
Fotos: HHN
